本程序实现图像处理图像几何变换,基本原理参考冈萨雷斯《数字图像处理》(第二版)第五章中第十一小节。程序需要先调用cal_coef函数计算出来系数,然后调用Image_TransAffine函数得到几何变换后的图像。
//
//函数名称:cal_coef
//传入参数:
// int *p_Coef 保存计算拉伸转换系数
// CPoint TopLeft 原始图像的左上点
// CPoint TopRight 原始图像的右上点
// CPoint DownLeft 原始图像的左下点
// CPoint DownRight 原始图像的左上点
// int i_Width 新图像的宽度
// int i_Height 新图像的高度
//传出参数:
// 1 表示运算成功
// 0 表示运算失败
//函数作用:计算图像拉伸算法的拉伸系数
//计算公式 r(x,y) = c1 * x + c2 * y + c3 * x * y + c4 (r(x,y)为失真图像的x轴坐标)
// s(x,y) = c5 * x + c6 * y + c7 * x * y + c8 (s(x,y)为失真图像的y轴坐标)
//
int cal_coef(float *p_Coef, CPoint TopLeft, CPoint TopRight, CPoint DownLeft, CPoint DownRight, int i_Width, int i_Height)
{
// 判断传入参数是否有效
if (!p_Coef || i_Width <= 0 || i_Height <= 0)
{
return 0;
}
p_Coef[3] = (float) TopLeft.x;
p_Coef[7] = (float) TopLeft.y;
p_Coef[1] = (float) ((TopRight.x - TopLeft.x) / i_Width);
p_Coef[5] = (float) ((TopRight.y - TopLeft.y) / i_Width);
p_Coef[0] = (float) ((DownLeft.x - TopLeft.x) / i_Height);
p_Coef[4] = (float) ((DownLeft.y - TopLeft.y) / i_Height);
p_Coef[2] = (float) ((DownRight.x - p_Coef[0] * i_Height - p_Coef[1] * i_Width - p_Coef[3]) / (i_Height * i_Width));
p_Coef[6] = (float) ((DownRight.y - p_Coef[4] * i_Height - p_Coef[5] * i_Width - p_Coef[7]) / (i_Height * i_Width));
return 1;
}
//
//函数名称:Image_TransAffine
//传入参数:
// char *p_disImage 目的图像内存指针
// char *p_srcImage 源图像内存指针
// float *p_Coel 拉伸方程的系数
// int i_Width 目的图像的宽度
// int i_Height 目的图像的高度
// int dis_step 目的图像的行步长
// int src_step 源图像的行步长
//传出参数:
// 1 表示运算成功
// 0 表示运算失败
//函数作用:利用上面求取的拉伸方程的系数,对原始图像进行拉伸到目的图像内存里面
//
int Image_TransAffine(uchar *p_disImage, uchar *p_srcImage, float *p_Coel, int i_Width, int i_Height,int dis_step, int src_step)
{
if (!p_disImage || ! p_srcImage || !p_Coel || i_Width <= 0 || i_Height <= 0 || dis_step <= 0 || src_step <= 0)
{
return 0;
}
int i = 0, j = 0;
int x = 0, y = 0;
float a = 0.0,b = 0.0;
for (i = 0; i < i_Height; i++)
{
for (j = 0; j < i_Width; j++)
{
/*
x = p_Coel[0] * i + p_Coel[1] * j + p_Coel[2] * i * j + p_Coel[3] + 0.5;
y = p_Coel[4] * i + p_Coel[5] * j + p_Coel[6] * i * j + p_Coel[7] + 0.5;
p_disImage[i * dis_step + j] = p_srcImage[x * src_step + y];
*/
a = p_Coel[0] * i + p_Coel[1] * j + p_Coel[2] * i * j + p_Coel[3];
b = p_Coel[4] * i + p_Coel[5] * j + p_Coel[6] * i * j + p_Coel[7];
x =(int)(a + 1);
y = (int)(b + 1);
a = a - (int)a;
b = b - (int)b;
//直接计算
// p_disImage[i * dis_step + j] = (uchar)((1 - a) * ((1 - b) * p_srcImage[(x - 1) * src_step + y - 1] + b * p_srcImage[(x - 1) * src_step + y]) + a * ((1 - b) * p_srcImage[x * src_step + y - 1] + b * p_srcImage[x * src_step + y]) + 0.5);
//调用函数计算
p_disImage[i * dis_step + j] = Gray_Interpolation(p_srcImage[(x - 1) * src_step + y - 1],p_srcImage[(x - 1) * src_step + y],p_srcImage[x * src_step + y - 1],p_srcImage[x * src_step + y],a,b);
}
}
return 1;
}
//
//函数名称:Gray_Interpolation
//传入参数:
// char TL_Data 左上角像素灰度值
// char TR_Data 右上角像素灰度值
// char DL_Data 左下角像素灰度值
// char DR_Data 右下角像素灰度值
// float x 计算出来x轴坐标
// float y 计算出来y轴坐标
//传出参数:
// Mid_Data 拉伸后对应点的灰度值
//函数作用:按照计算拉伸前坐标点四周贡献不同计算该点的灰度值
//
char Gray_Interpolation(uchar TL_Data, uchar TR_Data, uchar DL_Data, uchar DR_Data, float x, float y)
{
x = x - (int)x; //取坐标的小数部分
y = y - (int)y; //取坐标的小数部分
uchar Mid_Data;
Mid_Data =(uchar)( x * (y * (int)DR_Data + (1 - y) * (int)DL_Data) + (1 - x) * (y * (int)TR_Data + (1 - y) * (int)TL_Data) + 0.5);
return Mid_Data;
}
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